Електрон влітає в електричне поле з швидкістю 4 Мм/с уздовж
силової лінії. Визначити, з яким прискоренням рухатиметься електрон і яку
відстань він пройде до зупинки. Напруженість електричного поля 8кВ/м.
СРОЧНО!!!!
Ответы
Ответ:
Електрон в електричному полі під дією електричної сили буде прискорюватись. Величина електричної сили на електрон дорівнює:
F = qE
де q - заряд електрона, E - напруженість електричного поля.
Заряд електрона:
q = -1.6 × 10^-19 Кл
Підставляємо в формулу для електричної сили:
F = (-1.6 × 10^-19 Кл) × (8 × 10^3 В/м) = -1.28 × 10^-15 Н
За другим законом Ньютона можна знайти прискорення електрона:
F = ma
a = F/m
де m - маса електрона, вважається рівною 9.1 × 10^-31 кг.
a = (-1.28 × 10^-15 Н) / (9.1 × 10^-31 кг) = -1.41 × 10^15 м/с^2
Отримане значення вказує на те, що електрон буде прискорюватись у напрямку електричного поля.
Объяснение:
Шлях, пройдений електроном до зупинки, можна визначити з рівняння руху з прискоренням:
S = ut + 1/2 at^2
де u - початкова швидкість електрона, t - час руху.
Початкова швидкість електрона в даному випадку дорівнює 4 Мм/с, що дорівнює 4 × 10^6 м/с. Час руху визначаємо, використовуючи формулу:
t = v/a
де v - кінцева швидкість, a - прискорення.
Кінцева швидкість електрона, коли він зупиняється, дорівнює нулю.
t = v/a = (0 - 4 × 10^6 м/с) / (-1.41 × 10^15 м/с^2) = 2.84 × 10^-9 с
Підставляємо значення часу і прискорення в формулу для шляху:
S = (4 × 10^6 м/с) × (2.84 × 10^-9 с) + 1/2 (-1.41 × 10^15 м/с^2) × (2.84 × 10^-9 с)^2 = 5.07 × 10^-5 м